مهندسان کلاس جدیدی از «میکروربات‌ها» را چندین برابر کوچک‌تر از عرض موی انسان طراحی کرده‌اند که ممکن است قادر به درمان بیماری‌های انسانی مانند سیستیت بینابینی باشد – یک بیماری دردناک مثانه که میلیون‌ها آمریکایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

به گزارش پایان تیتر به نقل از ساینس دیلی، گروهی از مهندسان دانشگاه کلرادو بولدر کلاس جدیدی از ربات‌های کوچک و خودکششی طراحی کرده‌اند که می‌توانند با سرعتی باورنکردنی از مایع عبور کنند و حتی ممکن است روزی داروهای تجویزی را به مکان‌های صعب العبور درون انسان برسانند.

محققان ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی کوچک خود را در مقاله ای که ماه گذشته در مجله Small منتشر شد، توصیف کردند.

جین لی، نویسنده ارشد این مطالعه و محقق فوق دکتری در دپارتمان مهندسی شیمی و بیولوژیکی، می‌گوید: تصور کنید میکروربات‌ها بتوانند وظایف خاصی مانند جراحی‌های غیرتهاجمی را در بدن انجام دهند. به جای برش دادن به بیمار، می‌توانیم ربات‌ها را به سادگی از طریق قرص یا تزریق به بدن معرفی کنیم و آن‌ها خودشان این عمل را انجام دهند.»

لی و همکارانش هنوز آنجا نیستند، اما تحقیقات جدید گام بزرگی برای روبات‌های کوچک است.

میکرو ربات های این گروه واقعا کوچک هستند و عرض هر یک از آنها تنها ۲۰ میکرومتر است که چندین برابر کوچکتر از عرض یک موی انسان است. آنها همچنین بسیار سریع هستند و می توانند با سرعتی در حدود ۳ میلی متر در ثانیه یا تقریباً ۹۰۰۰ برابر طول خود در دقیقه حرکت کنند. از نظر نسبی این سرعت چند برابر بیشتر از یوزپلنگ است.

آنها نیز پتانسیل زیادی دارند و در مطالعه جدید، این گروه ناوگان این ماشین‌ها را برای انتقال دوزهای دگزامتازون، یک داروی استروئیدی رایج، به مثانه موش‌های آزمایشگاهی مستقر کردند. نتایج نشان می دهد که میکروربات ها ممکن است ابزار مفیدی برای درمان بیماری های مثانه و سایر بیماری ها در افراد باشند.

سی وایات شیلدز، یکی از نویسندگان این مطالعه جدید و یکی از نویسندگان این مطالعه جدید گفت: ربات‌های در مقیاس ریز هیجان زیادی را در محافل علمی به دست آورده‌اند، اما چیزی که آنها را برای ما جالب می‌کند این است که می‌توانیم آنها را برای انجام کارهای مفید در بدن طراحی کنیم. استادیار مهندسی شیمی و بیولوژیکی.

سفر فوق العاده

اگر به نظر می رسد چیزی از داستان های علمی تخیلی اقتباس شده است، به این دلیل است که در فیلم کلاسیک Fantastic Voyage، گروهی از ماجراجویان از طریق یک زیردریایی کوچک شده به بدن مردی در کما می روند.

لی گفت: “این فیلم در سال ۱۹۶۶ اکران شد. امروز ما در عصر روبات های میکرومتری و نانومتری زندگی می کنیم.”

او تصور می‌کند که درست مانند فیلم، میکروربات‌ها می‌توانند در جریان خون افراد بچرخند و به دنبال مناطق مورد نظر برای درمان بیماری‌های مختلف باشند.

این تیم میکروربات های خود را از موادی به نام پلیمرهای زیست سازگار با استفاده از فناوری مشابه چاپ سه بعدی می سازد. این ماشین‌ها کمی شبیه موشک‌های کوچک به نظر می‌رسند و دارای سه باله کوچک هستند. آنها همچنین شامل یک چیز اضافی هستند: هر یک از ربات ها حباب کوچکی از هوای محبوس شده را حمل می کنند، شبیه به آنچه که وقتی یک لیوان را به صورت وارونه در آب فرو می کنیم اتفاق می افتد. اگر ماشین‌ها را در معرض میدان صوتی قرار دهید، مانند آنچه در اولتراسوند استفاده می‌شود، حباب‌ها شروع به ارتعاش وحشیانه می‌کنند و آب را دور می‌کنند و روبات‌ها را به سمت جلو شلیک می‌کنند.

سایر نویسندگان CU Boulder در مطالعه جدید عبارتند از Nick Bottenus، استادیار مهندسی مکانیک. آنکور گوپتا، استادیار مهندسی شیمی و بیولوژیکی؛ و دانشجویان فارغ التحصیل مهندسی ریتو راج، کوپر توم، نیکول دی و پیتون مارتینز.

محققان برای اینکه میکروربات‌های خود را برای آزمایش رانندگی ببرند، یک مشکل رایج برای انسان‌ها را مورد توجه قرار دادند: بیماری مثانه.

اهدای آرامش

سیستیت بینابینی، همچنین به عنوان سندرم مثانه دردناک شناخته می شود، میلیون ها آمریکایی را تحت تاثیر قرار می دهد و همانطور که از نامش پیداست، می تواند باعث درد شدید لگن شود. درمان این بیماری می تواند به همان اندازه ناراحت کننده باشد. اغلب، بیماران باید چندین بار در طول هفته‌ها به کلینیک مراجعه کنند، جایی که پزشک محلول خشن دگزامتازون را از طریق کاتتر به مثانه تزریق می‌کند.

لی معتقد است که میکروربات ها ممکن است بتوانند کمی تسکین دهند.

در آزمایش‌های آزمایشگاهی، محققان مدارسی از میکروربات‌ها ساختند که غلظت‌های بالای دگزامتازون را در خود محصور کردند. سپس آنها هزاران ربات را وارد مثانه موش های آزمایشگاهی کردند. نتیجه یک سفر شگفت‌انگیز واقعی بود: میکروربات‌ها قبل از چسبیدن به دیواره‌های مثانه در اندام‌ها پراکنده شدند، که احتمالاً دفع آنها را دشوار می‌کرد.

هنگامی که به آنجا رسیدند، دستگاه ها به آرامی دگزامتازون خود را در طول حدود دو روز آزاد کردند. لی گفت، چنین جریان ثابتی از دارو می تواند به بیماران اجازه دهد تا داروهای بیشتری را در مدت زمان طولانی تری دریافت کنند و نتایج را برای بیماران بهبود بخشد.

او افزود که این تیم باید کارهای زیادی را انجام دهد تا میکروربات‌ها بتوانند از بدن انسان واقعی عبور کنند. برای شروع، این گروه می‌خواهد ماشین‌ها را کاملاً زیست تخریب‌پذیر کند تا در نهایت در بدن حل شوند.

لی گفت: «اگر بتوانیم این ذرات را در مثانه کاری کنیم، آن‌گاه می‌توانیم به ترشح داروی پایدارتری دست یابیم و شاید بیماران مجبور نباشند به دفعات به کلینیک مراجعه کنند.»

مترجم: بیتا جعفری

انتهای پیام/